机械工程控制基础第3阶段测试题

1、江南大学现代远程教嶙三阶段测试卷考试科目：机械工程控制基础（第五章、第六章）（总分100分）时间：90分钟学习中心（教学点）批次：层次:专业：学号：身份证号：姓名：得分:一、单项选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分。）1、已知单位反馈系统传递函数G（s）=（s+2）/s（s-2）（s-7）,则该系统（）。A、稳定B、不稳定C、临界稳定D、无法判断2、已知开环稳定的系统，其开环频率特性图Nyquist如图所示，则该闭环系统（）。、不稳定、与系统初始状态有关3、设系统的传递函数为G（s）=（2s2+3s+3）/（s3+2s2+s+K）,则此系统稳定的K值范围为（）。A、K<0B、K&

2、gt;0C、2>K>0D、20>K>04、已知系统的相位裕度为45°,则（）。A、系统稳定B、系统不稳定C、当幅值裕度大于0分贝时，系统稳定D、当幅值裕度小于或等于0分贝时，系统稳定5、对于二阶系统，阻尼比越大则（、相对稳定性越大、稳态误差越大A、相对稳定性越小BC、稳态误差越小D6、一个系统开环增益越大，则（A、相对稳定性越小，稳定误差越小B、相对稳定性越大，稳定误差越大C、相对稳定性越小，稳定误差越大D、相对稳定性越大，稳定误差越小7、关于相位超前校正的作用和特点的说法错误的是（）。A、增加系统稳定性BC、降低系统稳态精度D8、以下校正方案不属于串联校正的

3、是（A、增益调整BC、相位滞后校正D9、增大系统开环增益可以（）。A、提高系统相对稳定性BC、降低系统的稳态精度D10、以下网络可以作为（）。、加大了带宽、加快系统响应速度）。、相位超前校正、顺馈校正、降低系统相对稳定性、加大系统的带宽，降低系统的响应速度JiA、P校正BC、PD校正D11、如图所示，ABC虚未加校正环节前系统的、PI校正、PID校正Bode图；ABEFLm入某种串联校正环节后系统的Bode图，则系统采用了（）校正。A、增益调整BC、相位滞后D12、下图所示的网络可以作为（、相位超前、相位滞后超前）装置。A、PID校正、相位超前校正C、相位滞后矫正D、相位滞后-超前校正13、关

4、于开环传递函数Gk(s)、闭环传递函数Gb(s)和辅助函数F(s)=1+G(s)三者之间的关系为()。A、三者的零点相同B、G(s)的极点与F(s)=1+G(s)的零点相同C、G(s)的极点与F(s)=1+G(s)的极点相同D、G(s)的零点与F(s)=1+G(s)的极点相同14、关于顺馈校正说法正确的是()。A、提高系统稳定性B、降低系统稳定性C、对系统稳定性无影响D、系统稳定性取决于是否引入干扰15、以下环节中可以作为相位校正超前环节的是()。A、G(s)=(2s+1)/(s+1)B、G(s)=3*(2s+1)/(3s+1)CG(s)=(s+1)/(2s+1)D、G(s)=3*(s+1)/

5、(2s+1)二、填空题(本题共6小题，每空1分，共10分)1、由于实际系统往往存在非线性，因此，系统的动力学往往是建立在线性化的基础之上的。2、Routh判据指出，Routh表中第一列各元符号改变的次数等于系统特征方程具有特征根的个数。3、对数幅频特性曲线与横轴交点的频率，亦即输入与输出幅值相等时的频率，称为记为3co对数相频特性曲线与-180°线交点的频率，称为记为3g。4、在3=C0c(3c>0)时，相频特性/GHS巨-180°线的相位差丫称为。当3=C0g(3g>0)时，开环幅频特性|G(jCOg)H(j3g)|的倒数一尺，称为系统的。5、校正可以分为串联

6、校正、和等。6、串联校正按校正环节G(s)的性质可分为：、相位超前校正、相位滞后校正、。三、简答题(本题共2小题，每小题5分，共10分)1、系统稳定性的定义是什么？2、试写出PID控制器的传递函数。四、计算题(本题共4小题，每小题10分，共40分)1、已知系统的特征方程为s4+3s3+3s2+2s+1=0,用劳思稳定判据判定系统是否稳定。2、系统的传递函数方框图如下图所示。试确定K和“取何值时，系统将维持以角频率co=2s的持续振荡。3、如图所示，其中ABC是未加校正环节前系统的Bode图；GHK遑加入某种串联校正环节后的系统Bode图。试说明它是哪种串联校正方法；写出校正环节的传递函数，说明

7、它对系统性能的影响。4、设系统如图所示，试判断该系统的稳定性，并求出其稳定裕度，其中,Ki=0.5G(s)=五、应用题（本题共1小题，每小题10分，共10分）1、一液位控制系统，SM是直流伺服电动机。指出控制对象、控制元件、被控变量、扰动量和参考输入，绘出系统的元件框图。附：参考答案：一、单项选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分）1、B2、B3、C4、C5、B6、A7、C8、D9、B10、D11、B12、C13、B14、C15、A二、填空题（本题共6小题，每空1分，共10分）1、小偏差2、正实部3、剪切频率、幅值穿越频率、幅值交界频率（三个中任意一个）相位穿越频率、相位交界频率（两个中

8、任意一个）4、相位裕度幅值裕度、增益裕度（两个中任意一个）5、反馈校正顺馈校正6、增益调整相位滞后-超前校正三、简答题（本题共2小题，每小题5分，共10分）1、答：若系统在初始状态的影响下，由它所引起的系统的时间响应随着时间的推移，逐渐衰减并趋向于零（即回到平衡位置），则称该系统为稳定的。2、答：PID控制器的传递函数为G（s）=Kp1+（1/Tis）+TdSo四、计算题(本题共4小题，每小题10分，共40分)1、解:4s3s373571劳思表第一列元素均为正数，故系统稳定。2、解：由已知条件知，系统一定存在一对共轲虚根，s1,2=±j2。由方框图得，系统的特征方32程为s+cts+

9、(2+K)s+(1+K)=0,列出Routh表如下：3s12Ks2:1K11Ks(2K)00(s01K0显然，只有当Routh表中s1行的元素全为0时，该特征方程才会有一对共轲纯虚根。人1K令(2+K)=0,而其辅助方程为支s2+(1+K)=00(解得一对共轲虚根6,2=±jjCK=±j2、1K-1K八联立万程；=2和(2+K)-=0解得K=2a=0.75aa3、解：它属于串联校正中的相位滞后校正，其传递函数可根据ABC及GHKL直接写出1sGc(s)=,校正的结果使系统的幅值穿越频率3。降低为0屋,减少了系统的带宽，使1s0.013系统的响应快速性下降，但是，可以通过增大低频段的增益，提高系统的稳态精度；同时，通过利用其高频段的锐减特性，使系统的稳定性得到改善。4、解：经整理化简，该系统的开环传递函数为：G2(0.5-s)G(s)(0.5-s).21-2sGk(s)-.-.其开环频率特性为GK(j)=(2j1)(1j-)2s12s11s(12s)(1s)作其对数幅频，相频特性曲线如图所示。由图可